Gründe, keinen 741-Operationsverstärker zu verwenden?

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Einfache Frage. Warum nicht einen 741-Operationsverstärker in einer Zielschaltung oder in einer Zielschaltung einer anderen Person verwenden? Was sind die Gründe, es nicht zu benutzen? Was könnten die Gründe sein, diesen Teil noch zu wählen?

Andy aka
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Vielleicht ist der 358 der neue 741 geworden ?!
Autistic
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Es scheint, dass Anfänger von der 741 angezogen werden, denn darüber lesen sie und sie sind leicht und billig zu bekommen. Neben Erklärungen, warum man die 741 nicht benutzt, könnte diese Frage meiner Meinung nach von Vorschlägen für alternative Gummibärchenteile profitieren.
März
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@marcelm: Nach SE sind Empfehlungen für alles eine schwierige Sache, sie können veraltet sein und Flammenkriege auslösen und einfach nicht alles abdecken. Gerade bei der Wahl eines Opamps ist es für Neulinge sehr wichtig, viele Parameter zu kennen und zu verstehen, warum sie sinnvoll sind. Die Ausgangsspannungsschwankung ist eine der Ursachen für Probleme, bei denen Sie viele Fragen haben.
PlasmaHH
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Ich glaube, wenn die Empfehlungen für 741 so lange gelebt haben, wird es lange dauern, bis die Empfehlungen für Ersetzungen "veraltet" sind.
pjc50
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Können wir diese Frage jetzt schützen, um zu verhindern, dass der unvermeidliche "Guyz my 714 Circuit funktioniert nicht !!! 1 HELP!"
Matt Young

Antworten:

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Es gibt viele gute Gründe, den LM741 von 1968 nicht zu verwenden:

  • Die empfohlenen Mindestversorgungsschienen betragen +/- 10 Volt
    • Moderne Operationsverstärker haben Stromversorgungen, die nur 1,8 Volt betragen können.
  • Der Eingangsspannungsbereich reicht normalerweise von -Vs + 2 Volt bis + Vs - 2 Volt
    • Es können moderne Operationsverstärker gewählt werden, die Rail-to-Rail sind
  • Die Eingangsoffsetspannung beträgt normalerweise 1 mV (maximal 5 mV).
    • Moderne Operationsverstärker können leicht nur wenige Mikrovolt betragen und weisen eine geringe Drift auf.
  • Der Eingangsoffsetstrom beträgt normalerweise 20 nA (maximal 200 nA).
    • Üblicherweise sind moderne Operationsverstärker mit weniger als 100 pA erhältlich
  • Der Eingangsvorspannungsstrom beträgt typischerweise 80 nA (maximal 500 nA).
    • Moderne Operationsverstärker sind üblicherweise weniger als 1 nA
  • Der Eingangswiderstand beträgt normalerweise 2 MΩ (mindestens 300 kΩ).
    • Moderner Eingangswiderstand beginnt bei Hunderten von MΩ
  • Der typische Spannungshub am Ausgang beträgt -Vs + 1 Volt bis + Vs - 1 Volt
    • Viele billige Rail-to-Rail-Operationsverstärker erreichen ihre Versorgung innerhalb weniger mV
  • Der garantierte Spannungshub am Ausgang beträgt -Vs + 3 Volt bis + Vs - 3 Volt
  • Der Versorgungsstrom beträgt typischerweise 1,7 mA (maximal 2,8 mA).
    • Moderne Operationsverstärker mit diesem Stromverbrauch sind zehnmal schneller und in vielerlei Hinsicht auch besser.
  • Das Rauschen beträgt 60 nV / sqrt (Hz) für LM348 (Quad-Version von 741)
  • GBWP ist 1 MHz mit einer Anstiegsrate von 0,5 V / us

Der LM741A ist etwas besser, aber in den meisten Bereichen immer noch ein Dinosaurier.

Wichtige Dinge, die im 741-Datenblatt nicht aufgeführt sind (und die vom Alter und vom Hersteller abhängen können):

  • Eingangsoffset-Spannungsdrift gegenüber der Temperatur
  • Eingangsoffsetstromdrift gegenüber der Temperatur
  • Gleichtaktunterdrückungsverhältnis gegenüber der Frequenz
  • Ausgangswiderstand (geschlossener oder offener Regelkreis)
  • Phasenrand
  • Latchup-Wahrscheinlichkeit (und Gewinnumkehr)

Ich kann mir keine triftigen Gründe für die Verwendung des 741 vorstellen, außer "das ist alles, was ich jemals haben werde oder besitzen werde". Häufige Gründe, warum sie noch in tatsächlichen Geräten verwendet werden, scheinen zu sein:

  • Jemand hatte ein Design, das man seit den 70ern nicht mehr ändern wollte
  • Jemand hatte Millionen von ihnen herumliegen und wollte sie nutzen
  • Jemand stellte tatsächlich fest, dass alle Parameter für das Design in Ordnung sind, und in diesem Moment war der 741 der billigste und sparte in Millionen von Einheiten insgesamt ein paar tausend Dollar.

Ich bin seit 1980 Elektronikdesigner und habe in keinem Design, mit dem ich in Verbindung gebracht wurde, eine 741 verwendet oder angegeben. Vielleicht verpasse ich etwas?

Andy aka
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Dave Tweed
Bitte nennen Sie 2 oder 3 dieser besseren Alternativen für 741
WeGoToMars
@Rigel erstellt eine Liste von zufälligen Opamps, die von Ihrem Lieblingslieferanten ausgewählt und blind gefaltet wurden. Fügen Sie einen Pin in die Liste ein. Der Opamp, der dem Pin-Hole am nächsten liegt, gewinnt und wird mit ziemlicher Sicherheit besser sein als der 741. Tatsächlich werden alle in der einen oder anderen Hinsicht besser sein.
Andy aka
Eigentlich habe ich es einfach getan :) - mit Arduino im Hinterkopf .... electronics.stackexchange.com/questions/316716/…
WeGoToMars
Nur zu erwähnen, dass die Zeitschrift Practical Wireless bereits im Mai 1972 einen Artikel über den Bau eines HiFi-Verstärkers, des "Texan", mit 741 (und 748, bei denen es sich nur um zwei 741 handelt) veröffentlicht hat , S. 48. Es gab eine Update in der Juli 1975-Ausgabe für eine bessere Abschirmung und einen Ringkerntransformator, der jedoch immer noch denselben 741-Operationsverstärker verwendet. Mein Vater baute es als Bausatz und es war viele Jahre lang unsere "Familien-HiFi-Anlage". Es klang großartig für mich, als ich ungefähr 6 Jahre alt war :)
Reversed Engineer
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Wenn es nicht viele Lehrbücher aus Jahrzehnten gäbe, die den 741 als Vorbild verwenden, wäre ich überrascht, wenn jetzt viele Leute davon wüssten. Man würde sich jetzt an die OC71 erinnern, die die BC108 Mitte / Ende der 60er Jahre war.

Einer der Gründe, warum es meiner Meinung nach so lange nach Mitte der 80er Jahre bestand, als es gut abgelöst wurde, waren seine vielen schlechten Eigenschaften. Es ist ein Beispiel, um den Schülern die Eigenschaften beizubringen, um die sie sich Sorgen machen müssen und die das Innenleben des Operationsverstärkers hervorheben. Es hat die Eingangsoffset-Spannungen, Eingangsstrom, benötigt den Offset Null, zeigt das Bandbreiten- / Verstärkungsprodukt so anschaulich. Nur wenige Operationsverstärker der letzten 20 Jahre haben so viele davon so prominent in Szene gesetzt.

Ich entwerfe seit 30 Jahren und beginne Mitte der 80er Jahre mit Geräten mittlerer Stückzahl. Meiner Erfahrung nach war der 741 damals oder seitdem keine Wahl mehr - es gab immer viel bessere und billigere Teile. Ich kann mir vorstellen, dass ich in dieser Zeit an einer Rennstrecke mit einer gearbeitet habe, aber ich kann mich wirklich nicht daran erinnern.

TonyM
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Ich stimme zu - ich bin seit 1980 als EE angestellt und habe noch nie eine 741 gewählt. Ich habe damals viele LM324s und TL08x-Operationsverstärker ausgewählt, aber nie die 741.
Andy aka
Ich schätze, eine 709 (heutzutage ein ziemlich obskurer Teil und für heutige Verhältnisse eigenwillig) wäre eine OC71, eine 741 und eine BC108 (als wörtliche Teilenummer ziemlich veraltet, existiert aber immer noch in sehr ähnlichen Formen) ...
rackandboneman
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Es kommt sehr häufig vor, dass 741 bei Hobby-Anbietern wie adafruit oder sparkfun oder radioshack gelistet sind. Es sieht so aus, als ob es sich um eine der Standardkomponenten handelt, die Bastler verwenden und erlernen sollten, einfach aufgrund der großen Anzahl von Beispielprojekten, die auf den Zwischenrohren zu finden sind. Diese Anbieter sind irgendwie in der Lage, sie zu bis zu 8-fachen Kosten zu verkaufen. Ich vermute, dass die meisten Leute, die jetzt 741 verwenden, Hobbyisten sind und einfach keinen anderen Operationsverstärker kennen (da sie die komplexen Feinheiten, die mit der Auswahl eines besseren verbunden sind, möglicherweise nicht zu schätzen wissen).
Wossname
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Ein weiterer Grund, einen 741 nicht zu verwenden, besteht darin, dass er unter bestimmten Umständen in einen Latch-up-Zustand wechseln kann, in dem der Ausgang gesättigt ist und an einer der Versorgungsschienen haftet, bis er ausgeschaltet wird. Ich kann keine Referenz speziell zum 741 finden, aber diese Seite beschreibt etwas Ähnliches: https://www.allaboutcircuits.com/textbook/semiconductors/chpt-8/op-amp-practical-considerations/ (suche nach dem Wort "Latch-up" auf der Seite).

Kurz nach der Schule baute ich einen Thermostat für unser Aquarium, wobei ich einen 741 mit einer kleinen positiven Rückkopplung als Vergleich verwendete, um die Tankheizung mit einem Relais zu schalten. Zweimal hat die 741 alle unsere Fische getötet.

Umgekehrter Ingenieur
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Diese Seite erwähnt auch die 741
Reversed Engineer
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Das Latch-up bei derartigen Operationsverstärkern wurde häufig durch die Umkehrung des Vorzeichens der Verstärkung der ersten Differenzstufe verursacht, wenn die Gleichtaktspannung die angegebenen Grenzen überschritt: Die Rückkopplung wechselt von negativ zu positiv, und der Verstärker wechselt zu a Schmitt-Trigger.
Massimo Ortolano
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Jetzt an der Abendkasse: "741: The Fish Killer"
Vaxquis
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:) Ja - armer Fisch. Es passierte in den 80ern nur zweimal über mehrere Jahre, aber ich hatte immer noch Mitleid mit dem Fisch und steckte schließlich einen moderneren Operationsverstärker ein (nachdem ich als Ingenieur gearbeitet hatte und mir etwas leisten konnte, das ich unten nicht gefunden hatte) der Schubladen meines Vaters :)
Reverse Engineer
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Sie haben keine "Butter-Thermosicherung" hinzugefügt, die bei 25 ° C (oder ähnlichem) schmilzt.
Janka
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Niemand hat den sozialen Signalisierungsaspekt erwähnt, da eine Schaltung, die eine 741 verwendet, wahrscheinlich mit den meisten Opamps funktioniert, zumindest für eine entspannte Definition von "Arbeit". Wenn Sie also höhere Frequenzen oder andere Spannungsbeschränkungen benötigen, da das ursprüngliche Design sehr vanillig war, funktioniert es mit ziemlicher Sicherheit, wenn Sie einen etwas anderen Verstärker verwenden. Dies kann äußerst lehrreich sein, wenn Sie versuchen, einen extrem rauscharmen Tiefpasseingang zu erstellen, dann bauen Sie einen langweiligen Tiefpasseingang mit einem 741 auf, um Ihr Gehirn um den "Tiefpassteil" des Projekts zu wickeln, und finden Sie dann die Modifikationen heraus benötigt (falls vorhanden ...), um einen rauscharmen Verstärker zu ersetzen, um ein zweiteiliges Projekt wie dieses zu teilen und zu erobern. Nehmen wir an, Sie haben einen ganz besonderen Schaltkreis mit extrem hoher Eingangsimpedanz, der leider statisch empfindlich ist. Sie könnten zumindest Teile des Designs mit einer meist unzerstörbaren und sehr billigen 741 debuggen und dann ganz am Ende den ultrahochohmigen (wahrscheinlich teuren?) Operationsverstärker eintauschen. Ein Grund für die Verwendung von 741 ist, dass Noobs und Experten es für sehr vorhersehbar halten. Leute mit Erfahrung in der Mitte mögen die 741 eher nicht, weil sie wahrscheinlich ein paar aufgespürt haben oder einen Weg gefunden haben, ein Projekt wegen mangelnder Rail-to-Rail-Leistung zu scheitern. Aber sie sind meistens vertrauenswürdig und meistens besser verstanden als der Rest des Projekts. Vermutlich haben wir ein paar Probleme gelöst oder einen Weg gefunden, ein Projekt wegen fehlender Rail-to-Rail-Ausgabe zum Scheitern zu bringen. Aber sie sind meistens vertrauenswürdig und meistens besser verstanden als der Rest des Projekts. Vermutlich haben wir ein paar Probleme gelöst oder einen Weg gefunden, ein Projekt wegen fehlender Rail-to-Rail-Ausgabe zum Scheitern zu bringen. Aber sie sind meistens vertrauenswürdig und meistens besser verstanden als der Rest des Projekts.

Seien Sie vorsichtig bei der Substitution, wenn die Konstruktionsspezifikation einen undurchsichtigen Teil mit ultrahohen Frequenzen oder einen extrem hohen Ausgangsstrom oder einen extrem rauscharmen oder stabilisierten Chopper enthält. Wenn Sie einen 741 oder möglicherweise einen anderen Verstärker als den angegebenen anschließen, funktioniert das Design mit ziemlicher Sicherheit nicht.

Der sicherste Weg, die obigen Absätze mit einem tatsächlichen Design professionell herauszufinden, besteht darin, das Venn-Diagramm der beiden Komponentenspezifikationen herauszufinden, dann herauszufinden, wie sich diese Spezifikationen auf Ihr individuelles Projekt beziehen, und dann zu entscheiden, ob der Leistungsunterschied irrelevant oder geringfügig ist Deal. Dies ist eine Konstruktionsstrategie für nahezu alle Probleme mit dem Austausch von Komponenten, auf die Sie jemals stoßen werden.

Vince Mulhollon
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Das ist ein hervorragender Punkt, wenn der 741 als Platzhalter für das Einfügen Ihres Lieblings-Operationsverstärkers in ein Design verwendet wird.
ThreePhaseEel
@ThreePhaseEel, aber nur, wenn die 741 jemals
jemandes
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Was sind die Gründe, es nicht zu benutzen?

Hohe Versorgungsspannungsanforderung, hoher Vorspannungsstrom, kein Rail-to-Rail-Betrieb, begrenzter Stromantrieb, langsam usw.

Was könnten die Gründe sein, diesen Teil noch zu wählen?

Für viele Anwendungen wird die Arbeit erledigt, eine beachtliche Gleichstromleistung, schnell genug, hohe Verfügbarkeit, billig, begrenzte Stromaufnahme, langsam usw.

Hohe Leistung ist nicht immer erforderlich, und manchmal hat niedrige Leistung seine Vorteile.

dannyf
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Ein bekannter Professor für analoge MIT-Schaltkreise hatte ein Sprichwort: "Wer mehr Bandbreite verlangt, als er braucht, verdient, was er bekommt." Worte nach denen man sich richten sollte.
WhatRoughBeast
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@Finbarr Es gibt einen klassischen Flasher für zwei Transistoren mit geringer Anzahl von Bauteilen, der darauf beruht, dass das Beta-Produkt der beiden Transistoren unter dem Wert liegt, der erforderlich ist, damit ein hochohmiger Zeitgeberwiderstand die Schaltung einrastet. Verwenden Sie alte Low-Beta-Teile und es funktioniert. Verwenden Sie Transistoren mit einem Beta von jeweils 300 und es rastet ein. Frag mich, woher ich das weiß :-).
Russell McMahon
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"Diese Schaltung funktioniert nicht, wenn der ß des Transistors zu hoch ist" und es gibt viele Beispiele für "diese Schaltung" :)
Rackandboneman
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Operationsverstärker mit hoher Geschwindigkeit und hoher Anstiegsgeschwindigkeit sind aus der Sicht von Anfängern und Layoutingenieuren geradezu böse. Sie sind eher wie Fehlerverstärker, die der Welt mit Stolz ihre Ignoranz zeigen. Ich denke, es ist sehr klug, Anfängern einen einfachen Opamp wie den 741 vorzustellen, der Designfehler toleriert.
dannyf
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@IanBland Und die 741 toleriert es!
Christian
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Es gibt nur sehr wenige Designs, die auf Dingen basieren, die wir im 741 als schlecht bezeichnet haben. Niedrige GBP-Werte werden beispielsweise in einigen Filtern verwendet.

atomd
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Dann ist es ein schlechter Filter.
JRE